正溴丁烷的制备一、实验目的掌握从醇制备氯代烃的原理和方法;
掌握带有气体吸收装置的加热回流操作 ;
掌握分液漏斗的使用和液体的洗涤。
---------主讲教师:高先池二、实验原理主反应
N a B r + H 2 S O 4 H B r + N a H S O 4
n - C 4 H 9 O H + H B r
H 2 S O 4 n - C
4 H 9 B r + H 2 O
机理
C H
3
C H
2
C H
2
C H
2
O H + H
+
C H
3
C H
2
C H
2
C H
2
- O
+
H
2
B r
-
S
N
2
C H
3
C H
2
C H
2
C H
2
B r + H
2
O
可能的副反应
C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 O H
H 2 S O 4
C H 2 C H 2 C H = C H 2 + H 2 O
2 C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 O H
H 2 S O 4
( C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 ) 2 O + H 2 O
2 H B r + H 2 S O 4 B r
2 + S O 2 + 2 H 2 O
试剂及性能浓硫酸 14mL,溴化钠 13g(0.13mol),正丁醇 9.2mL(0.1mol)
正丁醇,bp=117.7℃,d=0.81,无色透明,溶于水、苯等。可与正溴丁烷成共沸物,沸点 98.6℃ 。
正溴丁烷,bp=101.6℃,d=1.27,无色液体,不溶于水,
易溶于醇、醚等。
丁基醚,bp=142℃,d=0.77,无色液体,不溶于水,易溶于醇、醚等操作前分析目的,控制副反应,增加主反应,提高产率
( 1)硫酸的作用是催化,副反应成烯、醚均需脱水,硫酸浓度不易太高,因此浓硫酸需加水稀释。
( 2)硫酸加水时放热,高温下可增加有机物的氧化或脱水反应,因此 加料时要等温度下降后 再加。
( 3)硫酸易氧化 Br离子成 Br2,HBr也是易挥发的酸,用量上要适当增加,并加装气体吸收装置,
加料过程中将 NaBr最后加入,以减少相应损失。
( 4)产品是混合物,有卤代烷、醚、未反应醇、
酸、盐等,需要提纯 。
( 5)有机反应速度慢,需加热,HBr是反应中间产物,加装回流装置,减少挥发。
分析结论
( 1)实验装置应是 回流装置,并有 气体吸收 。
( 2)加料时 先加水,硫酸、降温,再加正丁醇,最后加 NaBr。
( 3)粗产物提纯过程中要有 去酸、去醇、
去醚 的过程,可考虑用水或碱去酸,硫酸去醇醚。如不去除未反应的醇,则与产物成共沸物,不易分离。
三、实验装置球型冷凝管,增加气体上升阻力正好接触液面,防止倒吸四、操作向圆底烧瓶中加入 10mL水 小心加入 10mL
浓硫酸 冷却至室温 依次加入 9.2mL
正丁醇,13gNaBr 加 2~3粒沸石 装回流冷凝管及气体吸收瓶 加热回流 30-40min
稍冷 改蒸馏装置,蒸出所有有机物依次用 10mL水,5mL浓硫酸,10mL饱和碳酸钠、
10mL水洗涤 氯化钙干燥 蒸馏,收集
99-103℃ 馏分五、实验要点
1、加料次序要正确,不能将浓硫酸与溴化钠直接混和。
2、注意观察气体吸收瓶,防止倒吸。
3、各步洗涤时,要正确判断有机层的位置,
当不能确认时,可将认为是废液的一层保留至下步操作完成,当发现下步洗涤不分层时,可确认上步判断失误。
4、用分液漏斗洗涤过程中,要注意放气。
六、思考题
1、粗产物中含有那些杂质?各步洗涤的目的是什么?
2、洗涤是时如何判断有机层是在上层,还是在下层?
3、用浓硫酸洗涤时,为什么要用干燥的分液漏斗?
掌握带有气体吸收装置的加热回流操作 ;
掌握分液漏斗的使用和液体的洗涤。
---------主讲教师:高先池二、实验原理主反应
N a B r + H 2 S O 4 H B r + N a H S O 4
n - C 4 H 9 O H + H B r
H 2 S O 4 n - C
4 H 9 B r + H 2 O
机理
C H
3
C H
2
C H
2
C H
2
O H + H
+
C H
3
C H
2
C H
2
C H
2
- O
+
H
2
B r
-
S
N
2
C H
3
C H
2
C H
2
C H
2
B r + H
2
O
可能的副反应
C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 O H
H 2 S O 4
C H 2 C H 2 C H = C H 2 + H 2 O
2 C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 O H
H 2 S O 4
( C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 ) 2 O + H 2 O
2 H B r + H 2 S O 4 B r
2 + S O 2 + 2 H 2 O
试剂及性能浓硫酸 14mL,溴化钠 13g(0.13mol),正丁醇 9.2mL(0.1mol)
正丁醇,bp=117.7℃,d=0.81,无色透明,溶于水、苯等。可与正溴丁烷成共沸物,沸点 98.6℃ 。
正溴丁烷,bp=101.6℃,d=1.27,无色液体,不溶于水,
易溶于醇、醚等。
丁基醚,bp=142℃,d=0.77,无色液体,不溶于水,易溶于醇、醚等操作前分析目的,控制副反应,增加主反应,提高产率
( 1)硫酸的作用是催化,副反应成烯、醚均需脱水,硫酸浓度不易太高,因此浓硫酸需加水稀释。
( 2)硫酸加水时放热,高温下可增加有机物的氧化或脱水反应,因此 加料时要等温度下降后 再加。
( 3)硫酸易氧化 Br离子成 Br2,HBr也是易挥发的酸,用量上要适当增加,并加装气体吸收装置,
加料过程中将 NaBr最后加入,以减少相应损失。
( 4)产品是混合物,有卤代烷、醚、未反应醇、
酸、盐等,需要提纯 。
( 5)有机反应速度慢,需加热,HBr是反应中间产物,加装回流装置,减少挥发。
分析结论
( 1)实验装置应是 回流装置,并有 气体吸收 。
( 2)加料时 先加水,硫酸、降温,再加正丁醇,最后加 NaBr。
( 3)粗产物提纯过程中要有 去酸、去醇、
去醚 的过程,可考虑用水或碱去酸,硫酸去醇醚。如不去除未反应的醇,则与产物成共沸物,不易分离。
三、实验装置球型冷凝管,增加气体上升阻力正好接触液面,防止倒吸四、操作向圆底烧瓶中加入 10mL水 小心加入 10mL
浓硫酸 冷却至室温 依次加入 9.2mL
正丁醇,13gNaBr 加 2~3粒沸石 装回流冷凝管及气体吸收瓶 加热回流 30-40min
稍冷 改蒸馏装置,蒸出所有有机物依次用 10mL水,5mL浓硫酸,10mL饱和碳酸钠、
10mL水洗涤 氯化钙干燥 蒸馏,收集
99-103℃ 馏分五、实验要点
1、加料次序要正确,不能将浓硫酸与溴化钠直接混和。
2、注意观察气体吸收瓶,防止倒吸。
3、各步洗涤时,要正确判断有机层的位置,
当不能确认时,可将认为是废液的一层保留至下步操作完成,当发现下步洗涤不分层时,可确认上步判断失误。
4、用分液漏斗洗涤过程中,要注意放气。
六、思考题
1、粗产物中含有那些杂质?各步洗涤的目的是什么?
2、洗涤是时如何判断有机层是在上层,还是在下层?
3、用浓硫酸洗涤时,为什么要用干燥的分液漏斗?